，，

(中车株洲电机有限公司，湖南株洲 412001)

0 引言

永磁同步电机定子电流最佳控制[1、2]是一种在不超出逆变器供电极限能力的情况下，通过控制电流矢量使电机在整个运行范围内输出最大电磁功率的控制策略。在该控制策略下得到的电磁转矩、输出功率、定子电流等参数随转速变化的特性曲线，成为衡量永磁同步电机最大出力能力和选择电机型号的重要依据。Ansys Maxwell是一款用于电机电磁方案设计和性能仿真的的重要工具，并已受到国内外学者的青睐。最初Ansys Maxwell仅用于电机的本体设计及磁场性能的分析，例如崔薇佳[3]等采用Ansys Maxwell软件仿真了不同的电磁方案，实现了减小齿槽转矩的目的。魏曙光[4]等基于Ansys Maxwell软件设计了一种定子双绕组的复合发电系统。随着Ansys Maxwell应用技术的不断发展，出现了在研制阶段就开始关注电机的外特性及控制策略的研究成果。Takashi ABE 等[5]在Ansys Maxwell的Simploer应用模块中搭建了DSP(数字信号处理Digital Signal Processing)控制模块PWM(脉宽调制Pulse Width Modulation)信号生成模块、PWM逆变模块及高速电机模块，实现了场路双向耦合计算。Ling[6]等基于Ansys Maxwell软件建立了开关磁阻电机的有限元模型，研究了不同控制策略时电机的动态特性，并借助与Matlab结果的对比，验证了其方法的正确性。但是，通过Ansys Maxwell与Simploer联合仿真，需要耗费大量的计算时间。因为在Simploer控制电路的每一个时间步内，都要在Ansys Maxwell 2D中进行一次电磁场计算。而且，要研究电机的最佳电流控制等控制特性，就要在Simploer中搭建复杂的控制电路，这给非电机控制专业的工程设计人员带来很大困扰。……